MRI משוקלל דיפוזיה.

דיפוזיה היא התהליך הפיזי העיקרי המתרחש במהלך תגובות מטבוליות של התא. תמונת ה-MR הראשונה המשוקללת לפיפוזיה נבנתה בשנת 1985. MRI דיפוזיה נכנס לפרקטיקה קלינית יחד עם סורקי MRI מהדור השלישי. כדי להשיג טומוגרמות משוקללות לפיפוזיה, נעשה שימוש ברצפי פולסים אקופלנריים "ספין הד" EPI עם שני גרדיאנטים של דיפוזיה בעלי משרעת ומשך זמן זהים. כדי להעריך כמותית את תכונות הדיפוזיה של מים ברקמה, נבנות מפות דיפוזיה פרמטריות, שעליהן צבע כל פיקסל תואם למקדם הדיפוזיה הנמדד. במפת הדיפוזיה, רקמות עם קצב דיפוזיה גבוה של מים צבועות בגוונים אדומים ולבנים, רקמות עם קצב דיפוזיה נמוך צבועות בכחול ושחור.

התלות של קיבולת הדיפוזיה של מולקולות בכיוון נקראת אניזוטרופיה של דיפוזיה. בחומר הלבן של המוח, מולקולות מים מתפזרות בקלות לאורך סיבי עצב, אך תנועתן על פני הסיבים מוגבלת על ידי מעטפת המיאלין הבלתי חדירה.

MRI של טנזור דיפוזיה משמש להמחשת האניסוטרופיה של דיפוזיה של מים ברקמה.

ב-MRI של טנזור דיפוזיה, האוריינטציה של אליפסואידים של דיפוזיה בווקסלים משמשת לקביעת מהלך סיבי עצב היוצרים דרכי עצבים על ידי חיבור הווקטורים העצמיים של טנזור הדיפוזיה זה לזה. אלגוריתמי החיבור מורכבים למדי, ולכן שיטות חישוב שונות משמשות כדי "לצייר" את מהלך סיבי עצב רבים היוצרים דרכי עצבים. כתוצאה מכך, MRI של טנזור נקרא לעתים קרובות טרקטוגרפיה - שיטה להמחשת מהלך דרכי עצבים. בצורתה הפשוטה ביותר, אניזוטרופיה חלקית של דיפוזיה מקודדת בצבע, וכיווני תנועת הדיפוזיה של מולקולות מים ברקמות מוצגים על ידי צביעת פיקסלים בצבע מסוים בהתאם לאוריינטציה של הווקטור העצמי שלהם (אדום - לאורך ציר X, ירוק - לאורך ציר Y, כחול - לאורך ציר Z).

MRI של טנזור דיפוזיה מאפשר לנו לזהות קשרים מבניים בין חלקי המוח, דבר שחשוב במיוחד בתהליכים נפחיים ובמחלות שמעוותות את המבנה האנטומי או הורסות את החומר הלבן (גידולים, TBI, מחלות דה-מיאלינציה וכו').

יישום קליני של MRI משוקל דיפוזיה וטנזור דיפוזיה. ירידה במהירות מקדם הדיפוזיה הנמדד ברקמת המוח היא אינדיקטור רגיש להפרעות איסכמיות ולחומרת האיסכמיה. כיום, השימוש בתמונות משוקללות דיפוזיה הוא אחת השיטות המהירות והספציפיות ביותר לאבחון אוטם מוחי איסכמי בשלבים המוקדמים של התפתחותו (עד 6 שעות), כאשר קיים "חלון טיפולי" לשימוש בתרומבוליזה ושיקום חלקי או מלא של זרימת הדם ברקמות המוח הפגועות. בשלב האקוטי של שבץ מוחי, לאזור הנגע המוחי בתמונות משוקללות דיפוזיה יש אות MP גבוה בדרך כלל, בעוד שרקמת מוח תקינה נראית כהה. ההפך הוא הנכון במפות של מקדם הדיפוזיה הנמדד. מפות של מקדם הדיפוזיה הנמדד הפכו לאמצעי לאבחון איסכמיה ולניטור דינמי של התפתחות אירוע מוחי חריף וניוון רקמות כרוני הנגרם על ידי איסכמיה. חוסר הפולשנות ומהירות היישום של תמונות משוקללות דיפוזיה קובעות את החשיבות העיקרית של השיטה באבחון הראשוני של נזק מוחי איסכמי.

כל מחקרי הדיפוזיה מבוצעים ללא הכנסת חומר ניגוד, דבר שחשוב לחולים קשים ולמחקרים מיוחדים של התפתחות המוח אצל ילדים, החל מהתקופה התוך-רחמית. במקרה האחרון, MRI דיפוזיה מאפשר קבלת מאפייני רקמה איכותיים (חזותיים) וכמותיים נוספים, ופותח אפשרויות חדשות לחקר המיקרו-מבנה של רקמת המוח במהלך התפתחותה.

תמונות משוקללות דיפוזיה ומפות דיפוזיה מספקות מידע אבחוני נוסף להבחנה בין גידולי מוח בעלי ביטויים דומים ב-MRI של T1 ו-T2 (גליומות, גידולים עם הצטברות בצורת טבעת של חומר ניגוד), בצקת סביב הגידול (וזוגנית או ציטוטוקסית), מספקות נתונים על נוכחות או היעדרות של ציסטות תוך-גידוליות וכו'.

מידע יקר ערך בזמן סריקה כה קצר ניתן על ידי תמונות משוקללות דיפוזיה באבחון נגעים דלקתיים של המוח ועמוד השדרה (למשל, מורסה במוח, אמפימה). התוכן המוגלתי של המורסה מאופיין באות MP גבוה וניתן להמחשה בקלות בכל שלב של הטיפול, כולל לאחר הניתוח. הארגון המבני של חלק מגידולי המוח, בפרט מנינגיומות ונוירינומות, מאפשר לחזות את הסוג ההיסטולוגי של הגידול באמינות גבוהה בעת שימוש בתמונות משוקללות דיפוזיה עוד לפני הניתוח. בהתבסס על הנתונים משיטה זו, ניתן להבדיל במדויק בין ציסטות אפידרמואידיות וארכנואידיות.

טרקטוגרפיה היא טכניקה חדשה ומבטיחה המאפשרת "לראות" באופן לא פולשני את מסלולי ההולכה של המוח. למרות הקשיים הטכניים שעדיין קיימים, התוצאות הראשונות ביישום במשימות נוירוכירורגיות נראות מבטיחות. בעזרת MRI טנזורי דיפוזיה, הכרת מיקום מסלולי ההולכה ובהתחשב בעניין שלהם בתהליך הפתולוגי (תזוזה/עיוות או פלישה ונזק), התאפשר לתכנן את הגישה הכירורגית ואת היקף ההסרה הכירורגית של גידולים תוך-מוחיים.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]